Проект реконструкции технологической схемы очистки шахтных вод шахты «Естюнинская» ОАО ВГОК г. Нижний Тагил

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ РФ

УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра: физико-химической технологии защиты биосферы

Проект реконструкции технологической схемы очистки шахтных вод шахты «Естюнинская» ОАО ВГОК г. Нижний Тагил

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине «Техника защиты окружающей среды»

Разработала:

студент ЗФ

специальность: 280201(5,3)                                                  Суетина О.А.

5 курс, шифр: 30402

Руководитель проекта                                                           Первова И.Г.

Заведующий кафедрой                                                          Липунов И.Н.

Екатеринбург

2012

Содержание

Введение -------------------------------------------------------------------------------------3

1.      Обоснование проекта

1.1   Характеристика добываемых руд-----------------------------------------------4

1.2   Источники воздействия на поверхностные воды----------------------------5

1.3   Характеристика шахтных вод ---------------------------------------------------6

1.4   Принципы работы очистных сооружений на предприятии

     ОАО ВГОК  ш. Естюнинская--------------------------------------------------------11

2.      Выбор и обоснование технологической схемы------------------------------17

3.      Описание реконструированной технологической схемы очистки

сточных вод шахты «Естюнинская» ----------------------------------------20

4.      Расчет материального баланса

4.1   Расчет материального баланса стадии отстаивания сточных вод------25

4.2   Расчет материального баланса стадии фильтрования сточных вод----28

5.      Расчет основного аппарата

5.1   Расчет осветлителей со слоем взвешенного осадка------------------------30

Заключение -------------------------------------------------------------------------37

Список использованных источников -----------------------------------------38

Введение

Предприятие ОАО Высокогорский горно-обогатительный комбинат является непрерывным производством занимающимся добычей руды, ее обогащением и выдачей готовой продукции в виде агломерата для дальнейшего использования в металлургической промышленности.

Добыча руды и другого сырья для агломерата ведется поземным и открытым способом в шахтах и карьерах. Полученное сырье проходит процессы дробления, измельчения, обогащения и флотации, после чего поступает в агломерационный цех для смешивания и спекания.

Контроль за технологическим процессом, соблюдением правил безопасности ведется вспомогательными цехами. Качество выпускаемой продукции проверяется центральной лабораторией комбината. Мониторинг загрязняющих объектов в промышленной зоне ведется санитарной лабораторией и службой охраны окружающей среды.

Из всех перечисленных объектов комбината мною выбрана одна из шахт – «Естюнинская». Объектом моего изучения стали очистные сооружения по обезвреживанию шахтных вод. Несмотря на возросшие научные и технические возможности, проблема охраны поверхностных вод и, в частности, санитарной охраны водоемов от загрязнения шахтными водами остается актуальной. Степень влияния шахтных вод на водоемы зависит от их количества, значимости водоема и т.п. Во многих случаях качество воды водоемов ухудшается, что обусловливает ограничение их использования для питьевых, производственно-технических и рыбо-хозяйственных нужд, а также сельского хозяйства. Поэтому нормирование количества различных загрязняющих веществ, которые могут быть сброшены в естественные водоемы, является одной из мер санитарной защиты водоемов.

Реализация этой меры в значительной степени зависит от изученности методов очистки шахтных вод, рациональной привязки очистных сооружений и правильной их эксплуатации.

1. Обоснование проекта

1.1 Характеристика добываемых руд

Высокогорское месторождение железных руд в период с 1950 по 1979 гг. разрабатывалось Естюнинским карьером до горизонта -130 м. В настоящее время основная рудная залежь разрабатывается шахтой Естюнинской с комплексом горно-подготовительных и капитальных подземных выработок. Шахтное поле вскрыто тремя шахтными стволами глубиной 345, 546 и 565м, расположенных на западном и юго-восточных его флангах. Горные работы ведутся на трех горизонтах 0, -60, -120м. Отработка рудных запасов осуществляется системой открытых камер с этажной отбойкой.

Обводненность вмещающих пород крайне неравномерная. Впервые подземные воды вскрыты Естюнинским карьером на горизонте +190 м. по мере углубления карьера водопритоки в карьер постепенно возрастали и в 1976г достигли 123 м3/ч. С начала проходки подземных выработок Естюнинской шахты водоприток в карьер постепенно затухал и в связи с перепуском воды по системе сквозных фильтров на горизонт +110 м шахты, полностью прекратился. Среднегодовая величина водопритока в подземные выработки шахты отмечалась от 123 м3/ч 1969г до 260 м3/ч в 1990г. Рост притоков связан с увеличением глубины отработки и расширением фронта проходческих работ.

Таблица 1.1 – Результаты химического анализа сырой руды

ш. Естюнинская  за 2011год.

1.2 Источники воздействия на поверхностные воды

Согласно прогнозным оценкам геологической службы ОАО «ВГОК», выполненным на основании геолого-гидрологической изученности района месторождения шахты «Естюнинская», в зону его непосредственного воздействия попадают следующие поверхностные водные объекты: р.р. Тагил, Выя, Леба, Нижне-Выйский пруд и ручьи. Остальные близлежащие объекты подвергаются лишь  незначительному  влиянию хозяйственной деятельности, которое обусловлено процессами атмосферного рассеяния и выпадения загрязняющих веществ с дальнейшим их смывом с подстилающей поверхности атмосферными осадками и выносом в водотоки.

Основными видами воздействия объекта на поверхностные водные ресурсы являются:

1.      Изъятие водных ресурсов поверхностных источников, связанное с непосредственным забором воды из них на производственные и хозяйственные нужды.

2.      Изменение режима стока р.р. Тагил, Баранча, Выя, Леба попадающих в зону действия депрессионной воронки.

3.      Загрязнение рек и водохранилищ данного района при сбросе в них очищенных шахтных вод.

Основным источником воздействия на поверхностные воды является работа водоотливных установок открытых и подземных работ, сопровождающаяся формированием депрессионной воронки и сбросом очищенных карьерных и шахтных вод.

На Естюнинском месторождении в районе шахты площадь депрессионной воронки составляет 9 км2. Границы развития депрессионных воронок связанны:

      с нарушением физических и физико-механических свойств почвы, связанных с интенсивностью и уровнем понижения подземных вод;

      с уничтожением почвенного покрова на участках формирования воронок обрушения и провалов в зонах сдвижения горных пород по поверхности при подземном способе отработки месторождений. [6]

1.3 Характеристика шахтных вод

Очистные сооружения шахты «Естюнинская» эксплуатируются с 1988 года. Проект очистных сооружений разработал проектный отдел ВГОКа. Реконструкция очистных сооружений произведена в 2005 году, увеличена глубина отстойников. Установлена нефтеловушка. Мощность очистных сооружений после реконструкции составляет 4000 тыс.м3/год; 10959 м3/сут;  456,6 м3/час; 1,27 м3/с то позволяет увеличить объём сбрасываемых шахтных вод. (таб. 1.2).

Таблица 1.2 – Учёт количества шахтных вод, тыс. м3

Объём шахтного водоотлива возрастает в связи с разработкой нижележащих горизонтов. Для ведения буровых, проходческих и добычных работ привлечены дополнительные объёмы шахтных вод. [5]

Утверждённый расход шахтныхвод принимается с увеличением объёма шахтного водоотлива, связанного с разработкой нижележащих горизонтов на проектной производительности очистных сооружений 4000 тыс.м3/год; максимально-часовой расход 527 м3/час (0,15 м3/с). (таб. 1.5).

Производится ежемесячный анализ шахтных вод по многим показателям. Пробы отбираются непосредственно до и после очистных сооружений. Результаты анализа сводятся в таблицы. (таб. 1.3,1.4 и 1.6).

Таблица 1.3 – Результаты исследования шахтной воды до очистных сооружений ш. Естюнинская за 2010год